Логарифмический преобразователь Советский патент 1981 года по МПК G06G7/24 

54) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к преобразователям электрических сигнгшов по логарифмическому закону и может быть использовано в аналоговых вычис лительных машинах. По основному авт..св. 752372 известен логарифмический преобразова тель, содержащий логарифмирующий эле мент, коммутатор, первый вход которого соединен со входом логарифмичес кого преобразователя, а второй вход подключен к источнику постоянного на пряжения, к управляющему входу комму татора присоединен первый- выход гене ратора коммутирукнцих импульсов, соединенные последовательно полосовой фильтр и синхронный детектор, выход которого является выходом логарифмического преобразователя, к управляющему входу синхронного детектора под ключен второй выход генератора комму тирующих импульсов, соединенные последовательно высокочастотный генератор, модулятор, сумматор, соединенные последовательно полосовой усилитель, детектор, блок автоматическое регулировки усиления, выход коммутатора подключен к дополнительному вхо ду модулятора и второму входу сумматора, выкод которого присоединен ко входу логарифмирующего элемента, вы- ход логарифмирующего элемента соединен со входом полосового усилителя и с сигнальным входом блока автоматической регулировки усиления, выход которого подключен ко входу полосового фильтра . .. Известное устройство характеризуется недостаточной точностью и стабильностью амплитудной характеристики, что обусловлено зависимостью формы начального участка этой амплитуды ха рактеристики- (в области малых напряжений) от изменений окружающей температуры и смещения рабочей точки (дрейфа) операционного усилителя,входящего в состав логарифмирующего элемента. Цель изобретения - повышение точности работы и расширение диапазона преобразуемого напряжения. Постав.енная цель достигается тем, что в логарифмический преобразователь введен синхронный детектор оги- , банщей, сигнальный вход которого соединен с выходом полосового усилителя, выход генератора коммутирующих импульсов подключен к управляющему , входу синхронного детектора огибаю- щей, выход которого присоединен к

управлянхцему входу логарифмирующего элемента.

На чертеже изображена функциональная схема логарифмическсзго преобразователя.

Преобразователь содержит логарифмирующий элемент 1, коммутатор 2, вход 3 логарифмического преобр лзователя, источник 4 постоянного напряжения, генератор 5 коммутирующих импульсов, полосовой фильтр 6, синхронный детектор 7, выход 8 логарифмического преобразователя, высокочастотный генератор 9, модулятор 10, cy мaтop 11, полосовой усилитель 12, детектор 13,блок 14 автоматической регулировки усиления,синхронный детектор 15 огибающей.

Преобразователь работает следующим образом.

Коммутатор 2 под действием генератора коммутирующих импульсов 5 поочередно производит коммутацию входного напряжения, приложенного к входу 3, и вспомогательного напряжения от источника 4 постоянного напряжения.

В модуляторе 10 производится модуляция по амплитуде синусоидального-: напряжения, вырабатываемого высокочастотным генератором 9, прямо пропорционально напряжению, поступающему с выхода коммутатора 2. Сумматор

11суммирует переменное напряжение с выхода модулятора 10 и выходное напряжение коммутатора 2. Полосовой усилитель 12 вьаделяет переменное напряжение с выхода логарифмирующего элемента 1. Амплитуда этого переменного напряжения сохраняет постоянное значение, если входное напряжение находится на логарифмическом участке характеристики логарифмирующего элемента 1. Если же входное напряжение попадает в область, где имеются отклонения от логарифмической зависимости, то амплитуда напряжения на выходе полосового усилителя

12уменьшается или увеличивается (в зависимости от характера искажений квазилогарифмической характеристики) по сравнению с величиной амплитуды, соответствующей напряжению источника 4 постоянного напряжения. Разность амплитуд напряжений на выходе полосового усилителя 12, соответствующих входному и вспомогательному напряженидм,. вьщеляется синхронным детектором 15 огибающей. Выходное напряжение синхронного детектора 15 огибающей используется в качес ве смещения логарифмирующего элемента 1.Указанное смещение производит текущую коррекцию формы характеристики логарифмического преобразователя.

Сигнал, прямо пропорциональный амплитуде напряжения на выходе полосового усилителя 12, вьщеляется детектором 13. Тракт, содержащий полосовой усилитель 12 и детектор 13, может быть узкополосным, так как изменения температуры элементов преобразователя - медленно протекающий процесс. Для сужения полосы этого тракта в качестве детектора 13 может быть использован синхронный детектор При этом управляющее напряжение подается с выхода высокочастотного генератора 9. При сужении полосы на выходе синхронного детектора уменьшается влияние шумов схемы на выходной эффект преобразователя.

Блок 14 автоматической регулировки усиления изменяет амплитуду низкочастотной составляющей напряжения на выходе логарифмирующего элемента 1 обратно пропорционально величине управляющего напряжения с выхода детектора 13.

Полосовой фильтр б пропускает гармонику сигнала с частотой напряжения генератора коммутирующих импульсов 5. Амплитуда этой гармоники не зависит от параметров логарифмирующего диода логарифмирующего элемента 1.

Достоинством логарифмического преобразователя является повышение точности и стабильности преобразования на начальном участке амлитудной характеристики, а также возможность расширения динамического диапазона входных логарифмируемых напряжений как в сторону их -уменьшения, так и в сторону увеличения, что обусловлено динамическим принципом коррекции характеристик логарифмирующего элемента 1 в процессе изменения входного напряжения. Возможности расширения динамического диапазона превышают один-два порядка по сравнению с известным преобразователем.

Формула изобретения

Логарифмический преобразователь по авт. св. № 752372, отличающийся тем, что, .с целью повышения точности работы и расширения диапазона преобразуемого напряжения,в него введен синхронный детектор огибающей, сигнальный вход которого соединен с выходом полосового усилителя, выход генератора коммутирующих импульсов подключен к управляющему входу синхронного детектора огибающей, выход которого присоединен к управляющему входу логарифмирующего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 752372, кл. G Об -С 7/24, 1978.